——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
氮和磷是植物代謝的基本元素,同時(shí)也被認(rèn)為是陸地生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力的限制因子。相比于溫帶森林,發(fā)育于高度風(fēng)化土壤的熱帶森林更容易受到土壤磷有效性的限制。然而,熱帶森林維持著地球上最高的生產(chǎn)力,與熱帶森林土壤磷有效性較低存在矛盾。因此,解析熱帶森林植物在土壤低磷條件下高效利用磷的策略是植被生態(tài)領(lǐng)域的重要課題。
中國科學(xué)院華南植物園博士畢業(yè)生莫其鋒(現(xiàn)就職華南農(nóng)業(yè)大學(xué))在站長李志安和博士王法明的指導(dǎo)下,利用在次生闊葉混交林建立的長期氮磷養(yǎng)分添加控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過測定不同植物的葉片光合能力和葉片功能性狀以及葉片磷組分,系統(tǒng)地了解這些植物在葉片尺度上的低磷環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn),葉片氮磷比的結(jié)果表明該森林是磷限制的生態(tài)系統(tǒng),施磷降低了葉片磷利用效率和比葉重但增加了葉片磷和氮的濃度,而施氮對(duì)葉片性狀無顯著影響。施磷僅增加了一個(gè)廣布種的葉片光合能力而對(duì)其他四個(gè)狹布種無顯著影響。進(jìn)一步對(duì)葉片磷組分的研究發(fā)現(xiàn),施磷處理增加了所有物種的代謝磷、結(jié)構(gòu)磷和核酸磷組分,但其增加的尺度因種而異。
該研究表明熱帶森林植物通過改變?nèi)~片中磷的分布來滿足光合作用對(duì)磷的需求,并且東亞地區(qū)的熱帶森林的典型植物能夠在低磷的土壤環(huán)境中維持相對(duì)穩(wěn)定的光合速率。通過該項(xiàng)研究,認(rèn)為由于熱帶植物進(jìn)化的適應(yīng)機(jī)制,低磷對(duì)熱帶森林植物的光合能力的限制比預(yù)想的要小得多。不同植物的葉片磷組分的分配策略是其重要的對(duì)低磷環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制。
該研究成果于近日在英國生態(tài)學(xué)會(huì)期刊Functional Ecology上發(fā)表。
圖1.熱帶次生林5種木本植物葉片光合速率和比葉面積對(duì)氮磷添加的響應(yīng)
表1.熱帶次生林5種木本植物葉片磷組分對(duì)氮磷添加的響應(yīng)
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